Le basi nutrizionali della prevenzione:
quali livelli di intervento?
Marcello Giovannini Clinica Pediatrica Ospedale San Paolo
Università degli Studi di Milano
Una domanda
Esistono periodi critici dello sviluppo?
periodi sensibili periodi precoci
in cui un intervento nutrizionale può
condizionare crescita e sviluppo del lattante e determinare la salute del futuro adulto
Se sì
l’ostetrico prima, il pediatra poi,
hanno una grande responsabilità in campo
“nutrizionale”!
Perché devono conoscere quali sono le condizioni
alimentari precoci che si associano alla “migliore crescita” (organica e funzionale) e ai “minori indici di morbilità” presente e futura
Alimentazione funzionale
In periodi critici dello sviluppo -- vita intrauterina
-- allattamento -- divezzamento
un intervento di tipo nutrizionale può programmare (PROGRAMMING)
lo sviluppo futuro dell’individuo ed il suo stato di salute (OUTCOME)
Nella vita intrauterina
La malnutrizione causa adattamento in grado di favorire un futuro sviluppo di
obesità, diabete e malattia
cardiovascolare (“Fetal Origin” hypothesis)
Ovvero……Ipotesi di Barker
Early growth and abdominal fatness in adult life
Popolazione: due gruppi di soggetti maschi (n totale=1084) nati nei periodi 1920-30 e 1935-43
Risultati: indipendentemente da peso corporeo da adulti, consumo di alcool, fumo, classe sociale ed età, la circonferenza addominale diminuiva all’aumentare del peso alla nascita e aumentava di nuovo all’aumentare del rapporto tra peso placentare e peso alla nascita.
Poiché queste osservazioni erano indipendenti dalla durata della gravidanza riflettevano un ritardo di crescita fetale.
Law CM, Barker DJ et al, J Epidemiol Community Health 1992;46:184
Programming:
Evento intrauterino o extrauterino?
2 RCT paralleli
2 1
Scopo dello studio: definire l’effetto della nutrizione nelle prime epoche di vita sui fattori di rischio cardiovascolare in bambini
pretermine.
Ipotesi: un basso apporto di nutrienti nelle prime fasi della vita è associato ad una più bassa resistenza insulinica.
Trial 1
Formula per pretermine vs latte materno di banca
Trial 2
Formula per pretermine vs formula standard per bambini a termine
NUTRIENT-ENRICHED DIET: formula per pretermine LOWER-NUTRIENT DIET: latte materno fresco o di banca, formula standard per bambini a termine
Un elevato guadagno di peso nelle prime due settimane di vita è associato a
concentrazioni maggiori di
proinsulina (marker di resistenza
all’insulina) durante l’adolescenza
Quindi:
PROGRAMMING SFAVOREVOLE
Ridotto tasso di crescita intrauterino (prematuri, SGA) +
Rapido accrescimento successivo (in sottopopolazioni?)
"
Early acceleration rate" hypothesis
E nel neonato a termine:
quale associazione tra tipo di allattamento
e
crescita e sviluppo?
Sviluppo neurocomportamentale
Breast
Breast - - Feeding Feeding and cognitive
and cognitive development development : : a meta
a meta - - analysis analysis
Anderson
Anderson JW, JW, JohnstoneJohnstone BM, BM, RemleyRemley DTDT AmAm J J ClinClin NutrNutr 1999; 70:5251999; 70:525--3535
BF and IQ – Meta-analysis
Quale significato?
Un incremento di QI di 3 punti (pari ad 1/5 di Un incremento di QI di 3 punti (pari ad 1/5 di
una deviazione standard) da 100 a 103 una deviazione standard) da 100 a 103
significa elevare un individuo dal 50
significa elevare un individuo dal 50°° al 58al 58°° percentile
percentile della popolazione, e della popolazione, e puopuo’’ essere essere potenzialmente associato ad un livello di potenzialmente associato ad un livello di istruzione superiore, e ad una migliore istruzione superiore, e ad una migliore
posizione economica e sociale posizione economica e sociale
JAMA 2002;287:2365-71
Due popolazioni distinte
dal Copenhagen Cohort study
• 9125 soggetti nati nel periodo 1959-61
– Durata dell’allattamento al seno (questionario a 12 ms)
• Wechsler Adult Intelligens Scale (WAIS) – 973 uomini e donne esaminati a 27.2 anni
• Børge Prien Prøve
– 2280 uomini esaminati alla visita di leva a 18.7 anni
% di soggetti con QI (WAIS) subottimale (<90)
0 5 10 15 20 25 30
< 1mo 2-3 mo 4-6 mo 7-9 mo > 9 mo
%
p<0.001
Crescita
&
Obesità
Breastfeeding and prevalence of overweight and obesity in 9357 children aged 5-6 years
(Von Kries et al, BMJ 1999: 319:147-150)
0 2 4 6 8 10 12 14
never breastfed
breastfed < 2 mos 3-5mos 6-12mos >12 mos
breastfeeding duration (months)
prevalence (%)
overweight°
obese'
° Overweight was BMI> 90th centile for age and sex
‘Obese was BMI>97th centile for age and sex
Minore rischio di obesità
in età pediatrica per gli allattati al seno
• tra il 21% ed il 34% ( Odds Ratio, OR, aggiustato: 0.66 - 0.79) Dewey K, J Hum Lact 2003;19:9
• del 22% (OR aggiustato: 0.78) Arenz S, Int J Obes 2004;28:1247
• Del 13%Æ dopo aggiustamento per i maggiori fattori
confondenti (obesità dei genitori, fumo materno, e classe sociale : 6 studi) riduzione del rischio al 7% (ancora
significativo) Owen C, Pediatrics 2005; 115:1367
E l’intervento sugli obesi?
Sforzi enormi… per un successo ancora limitato
• Miglioramenti modesti solo a breve e medio termine (approssimativamente 10-20%
diminuzione della percentuale di sovrappeso o poche unità di variazione del BMI)
Pediatrics 2005; 116:125
• Meglio allora Æ creare un ambiente favorevole
con l’allattamento al seno per raggiungere risultati sicuri che promuovano la prevenzione
EU CHILDHOOD OBESITY EU CHILDHOOD OBESITY
PROGRAMME PROGRAMME
(PROGETTO CHOP) (PROGETTO CHOP)
Principal investigators:
•Prof. Marcello GIOVANNINI - University of Milan, Italy
•Prof. Ricardo CLOSA-MONASTEROLO-Universitad Rovira i Virgili, Reus, Spain
•Prof. Daniel BRASSEUR- Université Libre de Bruxelles, Belgium
•Prof. Jerzy SOCHA - Childrens Memorial Health Institute Warszawa, Poland
•Prof. Berthold KOLETZKO-University of Munich, Germany
www.childhood-obesity.org
EU CHILDHOOD OBESITY PROGRAMME EU CHILDHOOD OBESITY PROGRAMME
• Trial clinico multicentrico Europeo randomizzato, doppio cieco, caso controllo.
• Il progetto coinvolge 5 paesi europei: Italia, Spagna, Germania, Polonia e Belgio.
• In Italia 4 sono i Centri impegnati nel progetto:
Clinica Pediatrica Ospedale S.Paolo e le UU.OO. di Pediatria degli Ospedali S.Carlo di Milano, Vizzolo Predabissi-Melegnano e Desio.
• Studio finanziato dalla Unione Europea (progetto EU n° QLK1-CT-2001-00389).
EU CHILDHOOD OBESITY PROGRAMME EU CHILDHOOD OBESITY PROGRAMME
OBIETTIVO PRIMARIO:
OBIETTIVO PRIMARIO:
• L’EU Childhood Obesity Programme ha lo scopo di studiare i fattori di rischio precoci per lo sviluppo di obesità e di verificare l’ipotesi che un diverso apporto di proteine durante il primo anno di vita, possa influenzare i parametri di crescita ed il rischio di sviluppare successivamente obesità in età pediatrica ((““Early protein Early protein hypothesis
hypothesis””)).
• Per verificare la “Early protein hypothesis” è stato deciso di utilizzare due formule a differente contenuto proteico (7.3% vs 15%) fornito da BLEDINA (Francia), a confronto di una coorte di bambini allattati al seno come gruppo di controllo.
STARTING INFANT FORMULAS STARTING INFANT FORMULAS
64 -64 - 7272 70 kcals70 kcals
70 kcals70 kcals Energy/ 100 Ml
Energy/ 100 Ml
7 -7 - 1414 10.710.7
10.710.7 Carbohydrates
Carbohydrates
3.3
3.3 –– 6.56.5 5
5
(45 % of energy) (45 % of energy) 5.6
5.6
(50 % of energy) (50 % of energy) Lipids
Lipids
1.8 -1.8 - 33 33
(12 % of energy) (12 % of energy) 1.81.8
(7% of energy) (7% of energy) Proteins
Proteins
RANGE IN EU RANGE IN EU DIRECTIVE*
DIRECTIVE*
Formula B Formula B HIGH PROTEIN HIGH PROTEIN Formula A
Formula A LOW PROTEIN LOW PROTEIN Per 100 kcal
Per 100 kcal
* EU Directive on Infant Formula and Follow on Formula (1991)
* EU Directive on Infant Formula and Follow on Formula (1991)
FOLLOW ON FORMULAS FOLLOW ON FORMULAS
6060-- 8080 7373
7373 ENERGY/ 100 ML
ENERGY/ 100 ML
7 7 -- 1414 10.4
10.4 10.3
10.3 CARBOHYDRATES
CARBOHYDRATES
3.3
3.3 –– 6.56.5 4.48
4.48
(40 % of energy) (40 % of energy) 5.5
5.5
(50 % of energy (50 % of energy)) LIPIDS
LIPIDS
2.25
2.25 –– 4.54.5 4.5
4.5
(18% of energy) (18% of energy) 2.25
2.25
(9% of energy) (9% of energy) PROTEINS
PROTEINS
RANGE IN EU RANGE IN EU DIRECTIVE*
DIRECTIVE*
Formula B Formula B HIGH PROTEIN HIGH PROTEIN Formula A
Formula A LOW PROTEIN LOW PROTEIN PER 100 KCAL
PER 100 KCAL
* EU Directive on Infant Formula and Follow on Formula (1991)
* EU Directive on Infant Formula and Follow on Formula (1991)
Colesterolemia
Allattamento al seno e lipoproteine:
Lattanti
Colesterolo totale e LDL più elevati negli allattati al seno:
Differenza media Col Tot: 24 mg/dL Differenza media LDL: 22 mg/dL
Nessuna associazione con l’età o il sesso
Allattamento al seno e lipoproteine:
Adulti
Colesterolo totale e LDL più bassi negli allattati al seno:
Differenza media Col Tot 6.9 mg/dL Differenza media LDL: 7.7 mg/dL
Ampio range di età (17-64 anni)
Ampio range degli anni di nascita (1920-1975)
…….quale significato?
Heart protection study of cholesterol lowering with simvastatin in 20536 high-risk individuals: a
randomised placebo-controlled trial
• Soggetti: 20536 inglesi “a rischio” (40-80 aa)
• Intervento: 40 mg statina/die
• Analisi: “intention to treat” (compliance: 85%)
• Effetto: - 1 mmol/l LDL (-3.8 mg/dL)
• Risultato: mortalità per tutte le cause significativamente ridotta nel gruppo trattamento (12.9%) vs placebo
(14.7%) soprattutto per riduzione (18%) degli eventi fatali coronarici
Lancet 2002; 360:7
Pressione arteriosa
Allattamento al seno : -1.4 mmHg pressione sistolica
Allattamento al seno : -0.5 mm/Hg pressione diastolica
E a livello di popolazione?
Riduzioni dei valori medi di pressione arteriosa di 2 mmHg possono ridurre :
• la prevalenza di ipertensione arteriosa del 17%
• il numero di eventi coronarici del 6%
• ictus ed attacchi ischemici transitori del 15%
equivalenti a prevenire
• 3000 attacchi cardiaci/anno
• 2000 ictus/anno
in soggetti di età < 75 anni nel Regno Unito
The cost of not breastfeeding: a commentary.
Più di un bilione di dollari di spese sanitarie annue
negli Stati Uniti sarebbero imputabili all’incidenza di quattro patologie (diarrea, infezioni da virus respiratorio sinciziale, otite media e diabete giovanile) per mancata protezione dovuta a sospensione precoce dell’allattamento al seno.
Riordan JM, J Hum Lact 1997; 13:93-97
Se l’effetto protettivo del latte materno
non è un “bias” quali composti sono implicati?
• Ridotto contenuto proteico
• Composizione aminoacidica
• Acidi grassi polinsaturi a lunga catena (acido docosaesaenoico!)
• Leptina ed altre molecole ad attività simil-ormonale
• Tutti questi, in associazione con altri componenti bio-attivi
Quali nutrienti funzionali?
• Sviluppo neurocomportamentaleÆ LCPUFA, acido sialico?
alcuni aminoacidi?
• Crescita e prevenzione obesità, sensibilità insulinicaÆ quantità e qualità proteica, LCPUFA
• ColesterolemiaÆ colesterolo, steroli intermedi, profilo dei grassi del latte materno
• Pressione arteriosaÆ apporto più bilanciato di sodio, cloro, potassio, calcio, altri minerali e micronutrienti, LCPUFA
• Prevenzione infezioniÆ immunoglobuline, fattori anti- infettivi, oligosaccaridi
E il divezzamento?
Divezzamento: quando?
• Allattato al seno Æ 6° mese compiuto (OMS)
• Prima del 6° mese? Æ Sì, dopo il 4° compiuto, se diminuzione del tasso di crescita verificata su
curve appropriate
• Allattato artificiale Æ tra 4° mese compiuto e 6°
mese compiuto?
MESI 0 3 6 9 12 Latte materno __________________________
Formula di inizio ---
Formula di seguito ---
Cereali _______________
Frutta e vegetali _______________
Carne _______________
Formaggio ______________
Pesce ____________
Legumi ________
Tuorlo d’uovo _______
Albume _
Divezzamento : cosa?
I tempi ed i modi del divezzamento
• Il principio di prudenza suggerisce di non cambiare le attuali, generiche indicazioni
• Comitati scientifici internazionali (nutrizionisti, immunologi) stanno valutando le evidenze
scientifiche per arrivare a documenti finali, in maniera sia separata che congiunta
I tempi ed i modi del divezzamento quali certezze?
1. Iniziare il divezzamento almeno oltre il quarto mese compiuto
2. Introdurre solidi mentra la mamma allatta puo’ ridurre il rischio di patologie su base immune (diabete di tipo I,
celiachia) ed ha effetti positivi per la prevenzione dell’obesità e la promozione dello sviluppo psico- intellettivo ottimale
3. La graduale introduzione di alimenti in base al potere allergizzante forse ha effetti positivi nell’allergico
(sintomatico e/o a rischio)
Divezzamento: come?
• Prima Æ complementare
• SuccessivamenteÆ sostituire
Il divezzamento oggi: errori?
• Precoce sospensione dell’allattamento al seno
• Precoce introduzione del latte vaccino
• Squilibri dell’assunzione di macronutrienti (in particolare: proteine e acidi grassi
polinsaturi) e alcuni micronutrienti
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mesi
%
latte materno formula adattata latte vaccino
LM Formula Latte vaccino
500 ml latte vaccino = 18 grammi proteine
= 7.2%energia in una dieta di 1000 kcal
Assunzione di latte nei primi 12 mesi in Italia- Puer Project Giovannini M et al, Acta Paediatr 2003; 92: 357
Paese Età (mesi) P g/kg P % Lip% Cho%
• Spagna 9 4.4 15.7 26.4 58
• Francia 10 4.3 15.6 27.1 57
• Italia 12 5.1 19.5 30.5 50
• Danimarca 12-36 3.3 15 28 57
Assunzione di nutrienti tra 8 e 24 mesi in Paesi Europei Rolland-Cachera MF et al., Acta Paediatr 1999; 88:365
Età En kcal, range Proteine (corrette per qualità)
ms min F/MÆmax F/M g/kg/d %* (x kg)
6-9 653/710 Æ 950/1027 2.0 8 (x 8) 9-12 739/797 Æ 1133/1056 1.8 7.6 (x 10) 12-18 854/922 Æ 1190/1277 1.4 6 (x 11) 18-24 950/1008 Æ 1306/1382 1.4 6 (x 12)
*calcolato
LARN Italiani - Revisione del 1996
Proteine : effetto positivo su crescita o aumento del rischio di obesità?
Aumento della assunzione di proteine Æ
Aumento della secrezione di insulina e fattori di crescitaÆ in particolare IGF-I
Nelle fasce a più elevata assunzione proteica tra 8 e 24 mesiÆ ripresa dell’aumento del BMI (kg/m2)
a 2-3 anni (precoce “adiposity rebound”, normalmente osservato a 5-6 anni)
Intake of animal protein (g/d)
50 40
30 20
10 0
IGF-I (ng/mL)
250
200
150
100
50
0
Intake of vegetable protein (g/d)
25 20
15 10
5 0
250
200
150
100
50
0
Sex
Boys Girls
Total Population
r=0.31, p=0.006 r=0.07, p=0.55
In bambini danesi di 2 anni e mezzo (AJCN 2004; 80:447)
Intake of milk (g/d)
1000 800
600 400
200 0
IGF-I (ng/mL)
250
200
150
100
50
0
Intake of meat (g/d)
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 250
200
150
100
50
0
Sex
Boys Girls
Total Population
r=0.24, p=0.03 r=0.12, p=0.31
Un incremento di assunzione di latte vaccino da 200 a 600 ml si associa ad un 30% di aumento di IGF-1
Possibili soluzioni ?
• Latte materno anche durante il divezzamento
• Se il latte materno viene a mancare introdurre una formula adeguata dal punto di vista nutrizionale e funzionale
• Schemi di introduzione di alimenti diversificati per allattati al seno ed artificialmente
(es. iniziare con la carne nell’allattato al seno per l’apporto di ferro e zinco, con i vegetali nell’allattato artificialmente per
modulare l’assunzione di proteine ed energia)
• Proseguire l’assunzione di latti a ridotto contenuto proteico fino a 24 mesi
Alimentazione nei primi due anni di vita:
un modello integrato di prevenzione
• La qualità dello sviluppo intrauterino
• Il tasso di crescita immediatamente post-natale nel prematuro
• Il tipo di allattamento nel nato a termine
• La durata dell’allattamento al seno
• Squilibri nutrizionali nel corso del divezzamento
rappresentano tappe presumibilmente da “integrare” per ottenere un effetto di prevenzione sullo sviluppo di obesità (e non solo) effettivo e perdurante nel tempo
